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1第1章绪论11论文研究的目的及意义21世纪是汽车工业飞速发展的时代，汽车工业逐步成为许多国家的支柱产业。我国随着国民经济的快速发展，汽车的年产量和社会保有量也都在迅速增长。汽车质量的优劣关系到我国汽车产业能否大步迈向世界。因此，对汽车以及相关产品的改进也是相当重要的。随着生活水平的提高和科技的迅猛发展，人们的生活节奏越来越快，高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密集度的日益增大，因此人们对交通工具的快捷性要求也越来越高。为了应对高车速对人们的安全构成的威胁，许多法规对汽车的安全性提出了更高的要求，而汽车制动系的工作可靠性成为其中至关重要的一个方面。制动系的功用是强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。一般制动器都是通过其中的固定元件施加制动力矩，使车轮的旋转角速度降低，同时通过车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以达到车辆加速的目的。12论文研究的方向制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。行车制动用作强制行驶中汽车减速或停车，其驱动机构选择气压式；驻车制动用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。驻车制动应采用机械式驱动机构而不用液压或气压的，以免其产生故障。驻车制动通常是阻止后轮运动，而鼓式制动器以内圆柱面为工作表面的内张型适宜用作驻车制动器。任何一套制动装置都由制动器和制动驱动机构两部分组成。制动器作为汽车制动系的重要部件，其工作状况的好坏直接影响到制动系统的性能和行车的安全。鼓式制动器除了成本比较低之外，在可靠程度和安全程度上也比较好，还有一个好处，就是便于与驻车（停车）制动组合在一起，2凡是后轮为鼓式制动器的乘用车，利用手操纵杆或驻车踏板拉紧钢拉索，操纵鼓式制动器的杠件扩展制动蹄，起到停车制动作用，使得汽车不会溜动；松开钢拉索，回位弹簧使制动蹄恢复原位，制动力消失。客车上应用鼓式制动器既满足了安全性要求又满足了经济性的要求。13制动系的功用及应满足的要求制动系的功用是强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定及使已停驶汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。一般制动器都是通过其中的固定元件施加制动力矩，使车轮的旋转角速度降低，同通过车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以达到车辆加速的目的。制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。行车制动用作强制行驶中的汽车减速或停车，其驱动机构选择气压式；驻车制动用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。驻车制动应采用机械式驱动机构而不用液压或气压的，以免其产生故障。驻车制动通常是阻止后轮运动，而鼓式制动器以内圆柱面为工作表面的内张型适宜用作驻车制动器。GB126761999对制动装置必须具有的功能提出了具体要求。汽车制动系应满足如下要求。（1）应能适应有关标准和法规的规定。各项性能指标除适应满足设计任务书的规定和国家标准、法规制定的有关要求外，也应考虑销售对象所在国家和地区的法规和用户要求。（2）具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能。（3）工作可靠。（4）制动效能的热稳定性好。提高摩擦材料的高温摩擦稳定性，增大制动鼓、盘的热容量，改善其散热性或采用强制冷却装置，都是提高抗热衰退的措施。（5）制动效能的水稳定性好。一般在出水后反复制动515次，即应恢复其制动效能。良好的摩擦材料的吸水率低，其摩擦性能恢复迅速。另外也3应防止泥沙、污物等进入制动器摩擦副工作表面，否则会使制动效能降低并加速磨损。（6）制动时的汽车操纵稳定性好。即以任何速度制动，汽车均不应失去操纵性和方向稳定性。为此，汽车前、后制动器制动力矩应有适当的比例，最好能随各轴间载荷转移情况而变化；同一车轴上的左、右车轮制动器的制动力矩应相同。否则当前轮抱死而侧滑时，将失去操纵性；当后轮抱死而侧滑甩尾时，会失去方向稳定性；（7）制动踏板和手柄的位置和行程符合人机工程学要求，即操作方便、舒适，能减少疲劳。（8）作用滞后的时间要尽可能短，包括从制动踏板开始动作至达到给定制动效能水平所需的时间（制动滞后时间）和从放开踏板至完全解除制动的时间（解除制动滞后时间）。（9）制动时不应产生振动和噪声。（10）与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动。（11）制动系中应有音响或光信号等报警装置，以便能及时发现制动驱动机件的故障和功能失效；制动系中也应有必要的安全装置。（12）能全天候使用。气温高时液压制动管路不应有气阻现象；气温低时气制动管路不应出现结冰现象。（13）制动系的机件应使用寿命长，制造成本低；对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求，应力求减小制动时飞散到大气中的有害于人体的石棉纤维。对汽车制动器的性能要求可详见JB393585及JB420082标准。本章小结本章介绍了论文研究的目的、意义及研究方向,并阐述了制动系的功用以及为保证汽车安全行驶制动系应满足的要求。4第2章鼓式制动器的结构型式及选择鼓式制动器的结构型式有多种，其主要结构型式如图21所示1，并分述如下。图21鼓式制动器的结构型式鼓式制动器的简图如图22所示1。不同形式鼓式制动器的主要区别有蹄片固定支点的数量和位置不同。张开装置的形式与数量不同。制动时两块蹄片之间有无相互作用。因蹄片的固定支点和张开力位置不同，使不同形式鼓式制动器的领、从蹄数量有差别，并使制动效能不一样。鼓式液压驱动气压驱动领从蹄式双领蹄式双从蹄式增力式从蹄无支承从蹄有支承单向双领蹄式双向双领蹄式单向增力式双向增力式凸轮曲柄楔圆弧线凸轮渐开线凸轮阿基米德线凸轮单楔双楔5图22鼓式制动器简图621领从蹄式制动器如图22（A），（B）所示，若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向（制动鼓正向旋转），则蹄1为领蹄，蹄2为从蹄。汽车倒车时制动鼓的旋转方向变为反向旋转，则相应地使领蹄与从蹄也就相互对调了。这种当制动鼓正、反方向旋转时总具有一个领蹄和一个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄式制动器。由图22（A），（B）可见领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有“增势”作用，故又称为增势蹄；而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，即摩擦力矩具有“减势”作用，故又称为减势蹄。“增势”作用使领蹄所受的法向反力增大，而“减势”作用使从蹄所受的法向反力减小。对于两蹄的张开力P1P2P的领从蹄式制动器结构，如图22（B）所示，两蹄压紧制动鼓的法向力应相等。但当制动鼓旋转并制动时，领蹄由于摩擦力矩的“增势”作用，使其进一步压紧制动鼓而使其所受的法向反力加大；从蹄由于摩擦力矩的“减势”作用而使其所受的法向反力减小。这样，由于两蹄所受的法向反力不相等，不能相互平衡，其差值要由车轮轮毂轴承承受。制动时这种两蹄法向反力不能相互平衡的制动器又称为非平衡式制动器。非平衡式制动器将对轮毂轴承产生附加的径向载荷，而且领蹄的摩擦衬片表面的单位压力大于从蹄的，故磨损较从蹄的严重。对于如图22（A）所示具有定心凸轮张开装置的领从蹄式制动器，在制动时，凸轮机构保证了两蹄的位移相等。因此，作用与两蹄上的法向反力和由此产生的制动力矩应分别相等；而作用于两蹄的张开力P1与P2则不相等；且必然有P1/P20的车轮，其力矩平衡方程为0EBFRFT（31）式中FT制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反，NM；BF地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力，又称为地面制动力，其方向与汽车行驶方向相反，N；ER车轮有效半径，M。令FEFTRF（32）并称F为制动器制动力，它是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力，因此又称为制动周缘力。F与B的方向相反，当车轮角速度0时，大小亦相等，且FF仅由制动器的结构参数所决定。即F取决于制动器的结构型式、结构尺寸、摩擦副的摩擦系数及车轮有效半径等，并与制动踏板力即制动系的液压或气压成正比。当加大踏板力以加大FT时，FF和B均随之增大。但地面制动力B受附着条件的限制，其值不可能大于附着力，即ZBMAX（33）式中轮胎与地面间的附着系数；Z地面对轮胎的法向反力。当制动器制动力FF和地面制动力BF达到附着力的值时，车轮即被抱死并在地面上滑移。此后制动力矩FT即表现为静摩擦力矩，而EFFRTF即成为与BF相平衡以阻止车轮再旋转的周缘力的极限值。当制动到车轮角速度0以后，地面制动力B达到附着力值后就不再增大，而制动器制动力F由于踏板力P的增大使摩擦力矩R增大而继续上升（见图31）。根据汽车制动时的整车受力情况，并对后轴车轮的接地点取力矩，得平衡式为14HGDTUMGLZ11（34）对前轴车轮的接地点取力矩，得平衡式为HGDTULZ22（35）式中1Z汽车制动时水平地面对前轴车轮的方向反力，N；2汽车制动时水平地面对后轴车轮的方向反力，N；L汽车轴距，MM；1汽车质心离前轴距离，MM；HG汽车质心高度，MM；G汽车所受重力，N；M汽车质量，KG；TUD汽车制动减速度，M/S。图31制动力与踏板力FTP的关系若在附着系数为的路面上制动，前、后轮均抱死（同时抱死或先后抱死均可），此时汽车总的地面制动力21BBF等于汽车前后轴车轮的总的附着力F，亦等于作用于质心的制动惯性力DTUM，即有TGB（36）15取轮胎与地面间的摩擦系数70，所以2M/S701GDTU汽车总的地面制动力为NGQTFBB1506521（37）式中Q制动强度；1B，2前后轴车轮的地面制动力。由式（33）式（37）可求出前、后轴车轮的附着力为QHGLGHGFLB11B22（38）上式表明汽车在附着系数为任一确定值的路面上制动时，各轴车轮附着力即极限制动力并非为常数，而是制动强度Q或总制动力BF的函数。当汽车个车轮制动器的制动力足够时，根据汽车前、后轴的轴荷分配，以及前、后车轮制动器制动力的分配、道路附着系数和坡度情况等，制动过程可能出现的情况有3种，即（1）前轮先抱死拖滑，然后后轮再抱死拖滑；（2）后轮先抱死拖滑，然后前轮再抱死拖滑；（3）前、后轮同时抱死拖滑。在上述3种情况中，第（3）种情况的附着条件利用得最好。在式（37），式（38）求得在附着系数的路面上，前、后车轮同时抱即前、后轴车轮附着力同时被充分利用的条件为HGLFGBFFF1212139式中1FF前轴车轮的制动器制动力；2后轴车轮的制动器制动力；1B前轴车轮的地面制动力；162BF后轴车轮的地面制动力；1Z，地面对前、后轴车轮的法向反力；G汽车重力；L，2汽车质心离前、后轴的距离；HG汽车质心高度。由式（39）可知，前、后车轮同时抱死时，前、后轮制动器的制动力1FF，2FF是的函数。将上式绘成以1FF，2F为坐标的曲线，即为理想的前、后轮制动器制动力分配曲线，简称I曲线，如图32所示。如果汽车前、后轮制动器的制动力1FF，2F能按I曲线的规律分配，则可保证汽车在任一附着系数的路面上制动时，均可使前、后车轮同时抱死。然而，目前大多数两轴汽车的前、后制动器制动力之比值为一定值，并以前制动器制动力1FF与汽车总的制动器制动力F之比来表明分配的比例，称为汽车制动器制动力分配系数，即2121FFFFF（310）代入39058074932MLHG（311）及式（37）得前、后轮制动器制动力分别为NFFF457,22132同步附着系数由式（310）可得12FF31217图32汽车的I曲线与曲线式（312）在图32中为一条通过坐标原点且斜率为1的直线，它是具有制动器制动力分配系数为的汽车的实际前、后制动器制动力分配线，简称线。图中线与I曲线交于B点，可求出B点处的附着系数70，则称线与I曲线交点处的附着系数0为同步附着系数。对于前、后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在附着系数等于同步附着系数0的路面上，前、后车轮制动器才会同时抱死，当汽车在不同值的路面上制动时，可能有以下3种情况。（1）当0时线位于I曲线下方，制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力；（2）当时线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性；（3）当0时制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。只有在的路面上，地面的附着条件才可以得到充分利用。附着条件的利用情况可以用附着系数利用率来表示，可定义为QGFB（313）当0时，0Q，1，利用率最高。1833制动强度和附着系数利用率前面的式（36），式（313）已分别给出了制动强度Q和附着系数利用率的定义式，下面再讨论一下当0，0和0时的和。由LHG012求得QGQFB021314LHGB1315当0时，1,2,故B，Q，1。当时，可能得到的最大总制动力取决于前轮刚刚首先抱死的条件，即1FB由式（37），式（38），式（313）和式（314）得HGLGB02316Q2317HG02318当0时，可能得到的最大总制动力取决于后轮刚刚首先抱死的条件，即2FB由式（37），式（38），式（312）和式（314）得HG01BLGF319Q1320HG0132119对于值恒定的汽车，为使其在常遇附着系数范围内不致过低，其0值总是选得小于可能遇到的最大附着系数。因此在0的路面上紧急制动时，总是后轮先抱死。34制动器最大制动力矩由于CA6120D116选用的轮胎型号为11R225，子午线普通花纹轮胎。此轮胎断面宽2794MM，滚动直径D1143MM即轮胎在额定载荷时滚动直径。滚动半径为572MMR制动器所能产生的前、后轮制动力矩，受车轮的计算力矩制约，即MKNNRFTEFF2578450734022135鼓式制动器的结构参数与摩擦系数351鼓式制动器的结构参数1制动鼓直径当输入力P一定时，制动鼓的直径越大，则制动力矩越大，且使制动器的散热性能越好。但直径D的尺寸受到轮毂内径的限制，而且D的增大也使制动鼓的质量增加，不利于汽车的行驶平顺性。制动鼓与轮辋之间应有一定的间隙，此间隙一般不应小于20MM30MM,以利于散热通风，也可避免由于轮辋过热而损坏轮胎。由此间隙要求及轮辋的尺寸即可求得制动鼓直径D的尺寸。另外，制动鼓直径D与轮辋直径DR之比的一般范围为货车D/DR070083DDR254MM07744005MM依据QC/T3091999制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列的规定，取D440MM。2制动蹄摩擦衬片的包角及宽度B20摩擦衬片的包角通常在90120范围内选取，试验表明，摩擦衬片包角90100时磨损最小，制动鼓的温度也最低，而制动效能则最高。再减小虽有利于散热，但由于单位压力过高将加速磨损。包角也不宜大于120，因为过大不仅不利于散热，而且易使制动作用不平顺，甚至可能发生自锁。摩擦衬片宽度B较大可以降低单位压力、减少磨损，但B的尺寸过大则不易保证与制动鼓全面接触。通常是根据在紧急制动时使其单位压力不超过25MPA的条件来选择衬片宽度B的。设计时应尽量按摩擦片的产品规格选择B值，并按QC/T3091999选取。依据QC/T3091999制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列的规定，B的可取值有120MM，150MM，180MM，210MM，240MM，270MM选取B120MM，100得到每个制动器的摩擦面积A29107362104136021MMDBA3摩擦衬片起始角摩擦衬片起始角如图32所示。00042194张开力P的作用线至制动器中心的距离AA08R08220MM176MM5制动蹄支销中心的坐标位置K与CK30MMC08R08220MM176MM21图33鼓式制动器的主要几何参数352摩擦片摩擦系数选择摩擦片时，不仅希望其摩擦系数要高些，而且还要求其热稳定性好，受温度和压力的影响小。不宜单纯地追求摩擦材料的高摩擦系数，应提高对摩擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦材料偏离正常值的敏感性的要求。后者对蹄式制动器是非常重要的。一般说来，摩擦系数愈高的材料，其耐磨性愈差。在假定的理想条件下计算制动器的制动力矩，取F03，计算结果更接近实际值。因此，取F03本章小结本章介绍了鼓式制动器的主要参数及选择，分别为制动力与制动力分配系数、同步附着系数、制动强度和附着系数利用率、制动器最大制动力矩、结构参数（包括制动鼓直径、制动蹄摩擦衬片的包角及宽度B、摩擦衬片起始角0、张开力P的作用线至制动器中心的距离A、制动蹄支承销中心的坐标位置K与C）与摩擦系数。22第4章鼓式制动器的设计计算41制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律本设计采用的是具有一个自由度的制动蹄，即蹄片绕支承销转动。如图41所示，制动蹄在张开力P作用下绕支承销O点转动张开，设其转角为，则蹄片上某任意点A的位移B为O由于制动鼓刚性对制动蹄运动的限制，则其径向位移分量将受压缩，径向压缩为ACCOSABC即O从图41中的几何关系可看到SINAC因为SINO为常量，单位压力和变形成正比，所以蹄片上任意一点压力可写成SIN0Q即制动器蹄片上压力成正弦分布，其最大压力作用在与O连线成90的径向线上。42制动蹄片上的制动力矩图41为计算制动力矩简图，图42为计算张开力简图。为计算有一个自由度的蹄片上的力矩，在摩擦衬片表面取一横向微元面积，如图6所示。它位于角内，面积为，其中B为摩擦衬片宽度。由鼓作BRD用在微元面积上的法向力为（41）1MAXSINDFPB23同时，摩擦力产生的制动力矩为1FDF21MAXSINTMFRPBFD从到区段积分上式得到（42）21AXCOSTF法向压力均匀分布时，有（43）21COSFTFDFPBRM从式（42）和式（43）能计算出不均匀系数为COS图41计算制动力矩简图图42计算张开力简图紧蹄产生的制动力矩用下式表达1TM（44）TFFR24式中，为紧蹄的法向合力；为摩擦力的作用半径图7。1F1R1FF为计算随张开力而变的力，列出蹄上的力平衡方程式01（41101COSCOSIN00XFFACFRF5）式中，为轴和力的作用线之间的夹角；为支承反力在轴上的投影。1X1X1X解联立方程式45得到（46）0111FCOSINHFFFR对于紧蹄可用下式表示（47）01101SITFMFDF对于松蹄也能用类似的方程式表示，即（48）02202COSINTFFHRF为计算、值，必须求出法向力F及其分量，沿着相应的轴线作121R2用有和力，它们的合力为图41。根据式42有XDFYD（4“2MAXMAX2SINI2SINSIN4XPBRPB9）（4“AXAXCOSCOSSICOYFDRD10）所以“COS2ARCTNARTINIXYF25式中，“由于摩擦衬片起始角40，包角100，96700则3033，13033。那么“COS2ARCTNARTINIXYF6955根据式（42）和式（44），并考虑到21XYF1224COSCOSINSIRR那么，1224COSCOS2INSI24672MM根据和其中11CSINFHRF1D22COSINFHRF2D取956,3576,5478,301MMCAMF，那么，11OSIFF123753MM由于紧蹄与从蹄对称布置，所以,21R21那么10645MM22COSINFHRF2D制动器有两块蹄片，鼓上的制动力矩等于它们的摩擦力矩之和，即12012TTMFD26用凸轮张开机构的张开力，可由前述作用在蹄上的力矩平衡条件得到的方程式求出，即（411）015MFD（412）2现在知道了制动力矩与张开力的关系，下面计算鼓上的制动力矩。在设计汽车时，应满足最大制动力其中为附着力。MAXF根据公式G式中地面附着系数07（干水泥混凝土路面），汽车总重量G165000N。165000N07115500NF由上文知45073N,70427N。12则单个后轮制动器制动力为22537N。单个后轮制动力1450732N矩（413）1RMF式中，为车轮滚动半径。R由于CA6120D116选用的轮胎型号为11R225，子午线普通花纹轮胎。此轮胎断面宽2794MM，滚动直径D1143MM即轮胎在额定载荷时滚动直径。滚动半径为572MMR根据式（413）单个前轮制动力矩22537572MM12891164NMM12891NM1RMF现在计算凸轮张开力，由上文式（411）和式（412）可得2727136N271KN01501289375MNMFD60550N606KN（414）264计算鼓式制动器，必须检查蹄有无自锁的可能。由式47得出自锁条件，当式47中的分母等于零时，蹄自锁，即11COSIN0FFR如果,就不会自锁。11IFR因，078703F1CS7854COS695IN261IN7M0357MM，取L60MM，取24，则得H475MM。将以上数据代入式（62）得286604752138MMPAMND将数据代入式（61）得3822684MA制动气室的工作容积VS可按下式计算324068L本章小结本章阐述了气压制动传动装置的特点，并针对其中一个重要组成部件进行设计计算。39结论根据设计要求，本设计对气压驱动的CA6120D116大型客车的后轮制动器采用领从蹄式S凸轮型制动器，驱动型式采用带有活塞式制动气室的气压驱动。设计中制动系的每一部分的设计均按照相关要求进行，并且进行了验证和校核，在制动距离，制动减速度，制动器主要零部件的选取等方面都满足要求，达到了设计的预期要求。虽然本设计中在每一个单独的设计部分满足要求，但是汽车是一个相当复杂的整体，在设计过程中对于汽车整个制动性能部分和其他部件的匹配或者影响考虑的不够，所以难免对于汽车的制动性能这一块有一定影响；除此之外，本设计中只是对制动方案的优选并没有对制动方案进行创新，这也由于现今的制动系统日趋成熟的缘故。因此，本设计在深度和广度上仍显不足，还需做进一步的研究。40致谢本设计及论文是在我的导师邹玉凤老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到最终完成，邹老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。还要感谢汽车系李长威主任，两位老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向两位老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意在此，还要感谢同学们对我支持和帮助，谢谢你们41参考文献1刘惟信编著汽车制动器的结构分析与设计计算北京清华大学出版社20042王望予编著汽车设计（第4版）北京机械工业出版社，20043郭新华编著汽车构造（第2版）北京高等教育出版社，20084余志生编著汽车理论（第5版）北京机械工业出版社，20095王丽洁，吴佩年编著画法几何及机械制图哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，19986王黎钦，陈铁鸣编著机械设计（第4版）哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，20087张洪欣编著汽车设计北京机械工业出版社，19988张平汽车鼓式制动器P中国专利CN2908908，200706069王宣锋鼓式制动器动力学性能的研究硕士学位论文黑龙江哈尔滨工业大学，200610徐永康汽车制动器汽车实用技术2004，01475011制动鼓工作直径与制动蹄片宽度尺寸系列QC/T309199912汽车工程手册编辑委员会汽车工程手册北京人民交通出版社，200213迪特马尔鲍曼，汉米尔施密特，鼓式制动装置中国专利CN13861742002121814行业标准机械（CSICJBJB/T70212006鼓式制动器连接尺寸北京机械工业出版社，2007010415JOURNALOFMATERIALSENGINEERINGANDPERFORMANCEJ，MICROSTRUCTUREANDDETACHMENTMECHANISMOFFRICTIONLAYERSONTHESURFACEOFBRAKESHOES200316INFLUENCEOFTHESTATEOFTHEMATINGFRICTIONELEMENTSOFTHEDRUMBRAKEONTHEOUTERTHERMALFIELDJENGINEERINGTRANSACTION，200242附录1译文汽车制动系统制动系统是汽车中最重要的系统。如果制动失灵，结果可能是损失惨重的。制动器实际就是能量转换装置，它将汽车的动能（动量）转化成热能（热量）。当驾驶员踩下制动踏板，所产生的制动力是汽车运动时动力的10倍。制动系统能对四个刹车系统中的每个施加数千磅的力。每辆汽车上使用两个完全独立的制动系统，即行车制动器和驻车制动器。行车制动器起到减速、停车、或保持车辆正常行驶。制动器是由司机用脚踩、松制动器踏板来控制的。驻车制动器的主要作用就是当车内无人的时候，汽车能够保持静止。当独立的驻车制动器踏板或手杆，被安装时，驻车制动器就会被机械地操作。制动系统是由下列基本的成分组成位于发动机罩下方，而且直接地被连接到制动踏板的“制动主缸”把驾驶员脚的机械力转变为液压力。钢制的“制动管路”和有柔性的“制动软管”把制动主缸连接到每个轮子的“制动轮缸”上。制动液，特别地设计为的是工作在极端的情况，填充在系统中。“制动盘”和“衬块”是被制动轮缸推动接触“圆盘”和“回转体”如此引起缓慢的拖拉运动，希望使汽车减慢速度。在最基本的制动系统中，有一个制动主缸，这个主缸内部填充制动液，并包含两个部分，每个部分里都有一个活塞，两个活塞都连接驾驶室里的制动踏板。当制动踏板被踩下时，制动液会从制动主缸流入轮缸。在轮缸中，制动液推动制动蹄或制动衬片与旋转的制动鼓或制动盘接触。静止的制动蹄或制动衬片与旋转的制动鼓或制动盘之间产生摩擦力使汽车的运动逐渐减缓或停止。鼓式制动器包括制动鼓，一个轮缸，回拉弹簧，一个制动底版，两个带摩擦层的制动蹄。制动底版固定在轮轴外部的法兰或转向节。制动鼓固定在轮毂上。制动鼓的内部表面与制动蹄的内层之间有空隙。使用制动器时，司机就要踩下踏板，这时轮缸扩大制动片，对其施加压力，是制动蹄触碰制动鼓。制动鼓与摩擦片之间产生的摩擦制动了车轮，从而使汽车停止。要释放制动器时，司机松开踏板，回拉弹簧拉回制动片，这样车轮会自由转动。制动系统是由机械能，液压能或气压能装置驱动的。在机械杠杆适合所有的汽车的驻车制动器中使用。当踩下制动踏板时，杠杆就会推动制动器主缸的活塞给制动液施加压力，制动液通过油管流入轮缸。制动液的压力施加到轮缸43活塞以使制动片被压到制动鼓或制动盘上。如果松开踏板，活塞回到原来的位置上，回拉弹簧拉回制动片，制动液返回制动主缸，这样制动停止。44附录2英文参考资料AUTOMOBILEBRAKESYSTEMTHEBRAKINGSYSTEMISTHEMOSTIMPORTANTSYSTEMINCARSIFTHEBRAKESFAIL,THERESULTCANBEDISASTROUSBRAKESAREACTUALLYENERGYCONVERSIONDEVICES,WHICHCONVERTTHEKINETICENERGYMOMENTUMOFTHEVEHICLEINTOTHERMALENERGYHEATWHENSTEPPINGONTHEBRAKES,THEDRIVERCOMMANDSASTOPPINGFORCETENTIMESASPOWERFULASTHEFORCETHATPUTSTHECARINMOTIONTHEBRAKINGSYSTEMCANEXERTTHOUSANDSOFPOUNDSOFPRESSUREONEACHOFTHEFOURBRAKESTWOCOMPLETEINDEPENDENTBRAKINGSYSTEMSAREUSEDONTHECARTHEYARETHESERVICEBRAKEANDTHEPARKINGBRAKETHESERVICEBRAKEACTSTOSLOW,STOP,ORHOLDTHEVEHICLEDURINGNORMALDRIVINGTHEYAREFOOTOPERATEDBYTHEDRIVERDEPRESSINGANDRELEASINGTHEBRAKEPEDALTHEPRIMARYPURPOSEOFTHEBRAKEISTOHOLDTHEVEHICLESTATIONARYWHILEITISUNATTENDEDTHEPARKINGBRAKEISMECHANICALLYOPERATEDBYWHENASEPARATEPARKINGBRAKEFOOTPEDALORHANDLEVERISSETTHEBRAKESYSTEMISCOMPOSEDOFTHEFOLLOWINGBASICCOMPONENTSTHE“MASTERCYLINDER”WHICHISLOCATEDUNDERTHEHOOD,ANDISDIRECTLYCONNECTEDTOTHEBRAKEPEDAL,CONVERTSDRIVERFOOTSMECHANICALPRESSUREINTOHYDRAULICPRESSURESTEEL“BRAKELINES”ANDFLEXIBLE“BRAKEHOSES”CONNECTTHEMASTERCYLINDERTOTHE“SLAVECYLINDERS”LOCATEDATEACHWHEELBRAKEFLUID，SPECIALLYDESIGNEDTOWORKINEXTREMECONDITIONS,FILLSTHESYSTEM“SHOES”AND“PADS”AREPUSHEDBYTHESLAVECYLINDERSTOCONTACTTHE“DRUMS”AND“ROTORS”THUSCAUSINGDRAG,WHICHHOPEFULLYSLOWSTHECARINMOSTMODERNBRAKESYSTEMSSEEFIGURE151,THEREISAFLUIDFILLEDCYLINDER,CALLEDMASTERCYLINDER,WHICHCONTAINSTWOSEPARATESECTIONS,THEREISAPISTONINEACHSECTIONANDBOTHPISTONSARECONNECTEDTOABRAKEPEDALINTHEDRIVERSCOMPARTMENTWHENTHEBRAKEISPUSHEDDOWN,
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